ALFRED CORNU 



LA THf:OIlIK DES ONDES LUMINEUSES 



Tulle esl, j'imagine, la genèse inlinic de la Théo- 

 rie des accès, mélange bi/arre des deTii systèmes 

 opposés ; elle a élé beaucoup admirée à cause de 

 l'aulorité du grand géomètre qui a eu la gloire de 

 ramener l'ensemble des mouvements célestes à la 

 loi uniques de la gravitation universelle. 



Aujourd'liui, cette théorie est abandonnée; elle 

 est condamnée par Vexperimentum crucis d'Arago, 

 réalisé par Fizeau et Foucault : on doit pourtant 

 reconnaître qu'elle a constitué un réel progrès par 

 la notion précise et nouvelle qu'elle renferme. Le 

 rayon de lumière considéré jusque-là était simple- 

 ment la trajectoire d'une particule en mouvement 

 rectiligne : le rayon de lumière tel que le décrit 

 Newton possède une structure périodique régulière, 

 et la période ou longueur d'accès caractérise la 

 couleur du rayon; c'est là un résultat capital. Il ne 

 manque plus qu'une interprétation convenable 

 pour transformer le rayon lumineux en une onde 

 vibratoire; mais il faut attendre un siècle, et c'est 

 le D'' Thomas Young qui, en 1801, aura l'honneur 

 de la découvrir. 



III 



Reprenant l'étude des lames minces, Thomas 

 Young montre que tout s'explique avec une extrême 

 simplicité, si l'on suppose que le rayon lumineux 

 homogène est l'analyse de l'onde sonore produite 

 par un son musical ; que les vibrations de l'éther, 

 soumises aux lois des petits mouvements, doivent 

 se composer, c'est-à-dire in^ej/érer, suivant l'expres- 

 sion qu'il propose pour exprimer leur action mu- 

 tuelle. Quoique Young eût pris l'habile précaution 

 de se réclamer de l'autorité de Newton', l'hypothèse 

 •n'eut aucune faveur; son principe d'interférence 

 conduisait à cette singulière conséquence que la 

 lumière ajoutée à de la lumière pouvait, dans cer- 

 tains cas, produire l'obscurité; résultat paradoxal, 

 contredit par l'expérience journalière. La seule 

 vérification que Young apportât était l'existence 

 des anneaux obscurs dans l'expérience de Newton, 

 obscurité due, suivant lui, à l'interférence des ondes 

 réfléchies aux deux faces de la lame; mais, comme 

 la théorie newtonienne interprétait le fait autre- 



'lui se révi'Ie naïvement dans ces « Questions ». Les courts 

 extraits qui précèdent suffisent, je crois, à justilier la con- 

 clusion qui ressort de cette étude, à savoir, que Newton 

 n'avait pas, sur le mécanisme de la lumière, les idées iiiê- 

 lées qu'on lui prête en le considérant comme initiateur de 

 la théorie de l'émission. En réalité, il hésite entre les deux 

 systèmes opposés dont il aperçoit clairement l'insuffisance 

 et, dans cette discussion, il s'etîorce de s'éloigner le moins 

 possible des f.-iits bien établis : voilà pourquoi il ne formule 

 aucune théorie dogmatique. Il serait donc injuste de rendre 

 Newton responsable de tout ce que les partisans de l'émis- 

 sion ont abrité sous son autorité. 



' The liatcerian Lecture, on the Theory of Light and Co- 

 tours. — By Thomas Young. Philos. Tansartions of Ihe 

 Royal SocieLij of Loiulon, 1802, p. 12. 



ment, la preuve restait doiileuse; il fallait un cxpe- 

 rimenlum crucis, Young ne réussit pas à l'obtenir. 



L;i théorie des ondes retombait donc encore une 

 fois dans l'obscurité des controverses, elle terrible 

 argument de la propagation rectiligne se dressait 

 de nouveau contre elle. Les [)lus habiles géomètres 

 de l'époque, Laplace, Biot, Poisson, s'étaient natu- 

 rellement rangés à l'opinion newtonienne : Laplace 

 en particulier, le célèbre auteur de la Mécanit/ue 

 céleste, avait même pris l'offensive; il était allé atta- 

 quer la théorie des ondes jusque dans le plus solide 

 de ses retranchements, celui qui avait été élevé 

 par l'illustre Huyghens. 



Huyghens, en effet, dans son Traité de la Lvmière, 

 avait résolu un problème devant lequel la théorie 

 de l'émission était restée muette, à savoir, l''expli- 

 cation de la biréfringence du cristal d'Islande ; la 

 théorie des ondes, au contraire, ramenait à une 

 construction géométrique des plus simples la 

 marche des deux rayons, ordinaire et extraordi- 

 naire ; l'expérience confirmait en tous points ces 

 résultats. Laplace réussit, à son tour, à l'aide d'hy- 

 pothèses sur la constitution des particules lumi- 

 neuses, à expliquer la marche de ces étranges 

 rayons. La victoire de la théorie particulaire pa- 

 raissait donc complète : un nouveau phénomène 

 arrivait même tout à point pour la rendre écla- 

 tante. 



Malus découvrait qu'un rayon de lumière natu- 

 relle, rétléchi sous un certain angle, acquiert des 

 propriétés dissymétriques semblables à celles des 

 rayons du cristal d'Islande ; il expliqua ce phéno- 

 mène par une orientation de la molécule lumi- 

 neuse, et, en conséquence, nomma cette lumière, 

 lumière polarisée; c'était un nouveau succès pour 

 l'émission. 



Le triomphe ne fut pas de longue durée ; en 

 181(J, un jeune ingénieur, à peine sorti de l'Ecole 

 Polytechnique, Augustin Fresnel, confiait à Arago 

 ses doutes sur la théorie en faveur et lui indiquait 

 les expériences qui tendaient à la renverser ; s'ap- 

 puyant sur les idées d'Huyghens, il avait attaqué la 

 redoutable question des rayons et des ombres et 

 l'avait résolue ; tous les phénomènes de diffraction 

 étaient ramenés à un problème d'analyse et l'ob- 

 servation vérifiait merveilleusement le calcul. 11 

 avait, sans les connaître, retrouvé les raisonne- 

 ments de Young, ainsi que le principe des interfé- 

 rences; mais, plus heureux que lui, il apportait 

 Vexperimentum crucis, l'expérience des deux mi- 

 roirs ; là, deux rayons issus d'une même source, 

 purs de toute altération, produisent par leur con- 

 cours, tantôt de la lumière, tantôt de l'obscurité. 

 L'illustre Young fut le premier à applaudir au suc- 

 cès de son jeune émule et lui témoigna une bien- 

 -veillance ijui ne se démentit jamais. 



